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JP4093451B2 - Hazardous substance removal device - Google Patents

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JP4093451B2
JP4093451B2 JP2001319214A JP2001319214A JP4093451B2 JP 4093451 B2 JP4093451 B2 JP 4093451B2 JP 2001319214 A JP2001319214 A JP 2001319214A JP 2001319214 A JP2001319214 A JP 2001319214A JP 4093451 B2 JP4093451 B2 JP 4093451B2
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  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却灰や医療廃棄物や有機廃乗物や汚染土壌等に含まれている有害物質を坩堝内で熱分解して焼却灰等を無害化するための有害物質除去方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、焼却灰や医療廃棄物や有機廃棄物や汚染土壌等に含まれているPCB等の有害物質を除去するための有害物質除去装置が種々存在する。従来既知の有害物質除去装置のうち、有害物質を含む被処理物を高温で焼成して被処理物から有害物質を気化して取り出す高温気体化溶融炉装置が、安全で確実に有害物質を除去でき、しかも周辺機器にも優れた装置が装備していること知られている。このことから、被処理物を高温で焼成する高温気体化溶融炉装置が、焼却炉メーカーや自治体及び最終処理業者に関心を寄せられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来既知の各種有害物質除去装置や高温気体化溶融炉装置では、いずれも有酸素状態で被処理物を加熱するため、処理中に大量の二酸化炭素を発生してその二酸化炭素を外部に放出するという欠点があった。更に、高温気体化溶融炉装置は被処理物を高温で処理するので、炉内の耐火煉瓦等の損傷が激しく、しかも装置そのものが大型になるので、メンテナンスに手間がかかり、これによってランニングコストが高くなるという欠点があった。
【0004】
また、被処理物を坩堝内で真空状態で加熱することで、二酸化炭素を発生しないようにした先行技術が本件発明者によって提供されている(特公平7−34902)。この先行技術においては、被処理物を処理する毎に坩堝を開閉するもので、開閉するたびに坩堝内の温度が低下し、処理効率が悪いという欠点があった。また、被処理物を加熱して抽出した気体を吸引装置によって外部へ取り出そうとしても、気体を坩堝から取出すのに時間がかかるという欠点があった。
【0005】
本発明の装置は、従来の装置の間題点を解決するもので、坩堝を開かない密閉状態にして低圧無酸素状態で高温加熱するもので、処理効率を向上させ、二酸化炭素を出することなく、装置を小さくして製造コストを安価にし、比較的低温で加熱処理を行ってランニングコストを安くした有害物質除去装置及び方法を提供することを目的とするものである。
本発明の他の目的は、加熱処理によって発生した気体を坩堝内から容易に取出せるようにするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の有害物質除去装置は、有害物質を含む被処理物を収容するための坩堝と、その坩堝内を加熱して被処理物に含まれる有害物質を気化させるための加熱手段と、吸引力を発生させる吸引手段と、気化した有害物質を液化して捕集するためのものであって前記吸引手段と前記坩堝との間に備えられるもので気化した気体を液化させる冷却装置と、前記坩堝の内部と連絡して被処理物を坩堝に出し入れするための移送手段と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段に投入するための上方導入部材と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段から排出するための下方排出部材と、前記坩堝内に窒素を投入するための窒素投入手段とを有し、前記坩堝と前記冷却装置と前記吸引手段との間を閉鎖状態に連絡し、前記吸引手段による吸引力を前記冷却装置を介して前記坩堝内に及ぼすようにし、前記坩堝を中心として被処理物の投入用移送手段と排出用移送手段とを反対側に配置すると共に、前記坩堝を中心として前記投入用移送手段の反対側に前記吸引手段を配置するものである。
【0009】
本発明の有害物質除去装置は、前記投入用移送手段が内部に空間を形成するシャフトを有し、そのシャフトの空間の一端が前記坩堝と連絡し、前記窒素投入手段からの窒素を前記空間に投入する。前記シャフトの周囲にそのシャフトの外部と前記空間とを連絡する連絡穴を設け、前記窒素投入手段からの窒素を前記シャフトの外部から前記連絡穴を介して前記空間に投入する。
本発明の有害物質除去装置は、前記坩堝の内壁に回転軸方向に螺旋溝を形成し、前記坩堝の回転によって被処理物を前記螺旋溝に沿って移動させる。また、前記坩堝内に被処理物を前記移送手段に向けて落下させるための掻揚げ板を備え、前記坩堝内において被処理物から有害物質を気化した後の処理済残渣物を前記掻揚げ板でスクリューに落下させる。更に、前記坩堝と前記冷却装置とを連絡する位置に切換手段で切換えられる複数の連絡通路を設け、前記連絡通路の数だけ冷却装置を備える。前記冷却装置は複数の装置を連絡パイプを介して複数個直列に連結した。
また、前記坩堝の外周部に2つの冷却用空間を設け、1つの冷却用空間に前記加熱手段を備えると共に窒素を入れ、他の冷却用空間に冷却水を導入する。前記上方導入部材と前記下方排出部材とを前記坩堝に対して一方側に配置し、前記移送手段が被処理物を前記坩堝に投入すると共に被処理物を前記坩堝から取出す。
【0010】
【発明の第一実施形態】
次に、本発明を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る有害物質除去装置の全体構成図である。この装置は、略円筒体の本体10を有し、その本体10の外部の部材は、第一筒部材12と第二筒部材14と第一端面部材16と第二端面部材18とから成る。図1では第一筒部材12と第二筒部材14とを別体としたが、これらを1個の部材としても良い。この装置は更に、基台20を有し、この基台20には可逆回転が可能なモーター22を固定し、そのモーター22の回転軸24を基台20に固定したベアリング26で回転自在に支持する。回転軸24には間隔を空けて2個の車輪28が固定され、それらの車輪28と本体10の第一端面部材16並びに第二端面部材18は係合し、本体10はモーター22の駆動によって所定の位置において回転させられる。
【0011】
本体10の内部には筒状の坩堝30が備えられており、その坩堝30の両端は第一端面部材16並びに第二端面部材18の内壁に固定されており、坩堝30は本体10と共に回転するよう設定されている。この筒状の坩堝30の一端は第一端面部材16によって閉鎖されている。筒状の坩堝30の内壁には筒状の軸方向に進行する螺旋溝32が形成されている。
本体10の第二端面部材18の中央を貫通して坩堝30の内部に至る被処理物出入り口装置34が、基台20に固定されている。この被処理物出入り口装置34は、第二端面部材18を内外に貫通して筒状の坩堝30の内部空間に連絡する冷却用部材36と、その冷却用部材36を支持する支持部材38とから成る。基台20に固定される冷却用部材36は、回転する第二端面部材18との接合箇所において密閉状態を保つよう設定されている。冷却用部材36内には、冷却水循環手段(図示せず)から支持部材38を経由して冷却水が供給され、かつ冷却用部材36を循環した冷却水は支持部材38を経由して冷却水循環手段に戻される。この技術内容は公知であるので、ここではその説明を省略する。
【0012】
本体10の内部でしかも筒状の坩堝30の外部において、第一端面部材16側には気体を収容するための冷却用空間である第一空間40が形成され、第二端面部材18側には冷却水を収容するための冷却用空間である第二空間42が形成される。第一空間40内の第一端面部材16付近に、坩堝30の外周にわたって坩堝30を加熱する加熱手段としての高周波コイル44が備えられる。この高周波コイル44は、坩堝30の内部に導入される被処理物をその被処理物の種類に応じて約800℃まで加熱するもので、その加熱温度は自由に調節できるものである。
【0013】
第一端面部材16の外側には冷却用手段46と窒素投入手段48が取り付けられ、それらは第一端面部材16(本体10)と共に回転する。冷却用手段46は、タイミングに応じてその内部に冷却水を導入して坩堝30内の被処理物を冷却するためのものである。窒素投入手段48は第一空間40内に窒素を供給するもので、第一空間40内に窒素を満たす。この窒素投入手段48は更に、第一端面部材16を通して経由して坩堝30の内部空間に少量の窒素を間欠的に供給するものである。
【0014】
前記冷却用部材36と支持部材38の内部にはそれらを連絡する水平方向の空間56が形成され、その空間56に移送手段としてのスクリュー50が備えられる。スクリュー50は、シャフトの外周にらせん状のリブまたはガイドを設けた形状をしており、スクリュー50の回転によってらせん状のリブまたはガイドの間の空間に沿って被処理物を移動させるためのものである。冷却用部材36の一端とスクリュー50の一端とは、筒状の坩堝30の内部空間に露出している。なお、スクリュー50の方が冷却用部材36より、坩堝30の内側まで伸びている。スクリュー50の坩堝30側の端とは反対の他端には、そのスクリュー50を可逆方向に回転させるためのスクリューモーター52が備えられている。冷却用部材36における坩堝30の内部空間側には、坩堝30の内壁に付着する被処理物を落とすための掻揚げ板54が取付けられている。
【0015】
前記空間56のスクリューモーター52側に連絡するように、支持部材38には空間56より上方に通じる管状の上方導入部材58と、空間56より下方に通じる管状の下方排出部材60とが連結固定されている。上方導入部材58は被処理物を気密的に空間56内に導入するものであり、下方排出部材60は被処理物を気密的に空間56から下方へ排出するものである。上方導入部材58には、その上端に被処理物を保管するための受入ホッパ62と、その下位にロータリーバルブ64と、その下位に真空補正室66と、その下位にロータリーバルブ68とを順に備えるものである。真空補正室66は真空装置70によってその内部が真空にされる。即ち、真空補正室66に入った被処理物は真空状態に保持され、被処理物の空間56への導入の際には、空間56の気密性が保たれるものである。下方排出部材60には、上方から下方に向けて、ロータリーバルブ72と、その下位に真空補正室74と、その下位にロータリーバルブ76とを順に備えており、その下方排出部材60の下端は排出タンク78と連絡している。真空補正室74も前記真空装置70によってその内部が真空にされる。即ち、空間56から排出タンク78へ被処理物の残渣物が排出される前に、真空補正室74を真空にすることで、空間56の気密性を保つようにする。
【0016】
支持部材38に位置する空間56は、切換バルブ79を介して2つの連絡パイプ(連絡通路)80,81と連絡しており、それら2つの連絡パイプ80,81は冷却容器82と連絡している。切換バルブ79は、連絡パイプ80か連絡パイプ81のいずれかの連絡パイプと支持部材38の空間56とを連絡するものである。冷却容器82は、連絡パイプ84a,84b,84cを介して冷却装置であるトラップ86a,86b,86cを直列に連絡しており、直列の最後のトラップ86cは連絡パイプ88を介して吸引手段としての真空ポンプ90と連絡している。この冷却容器82は更に、連絡パイプ92a,92b,92cを介して冷却装置であるトラップ94a,94b,94cを直列に連絡しており、直列の最後のトラップ94cは連絡パイプ96を介して吸引手段としての真空ポンプ98と連絡している。
【0017】
冷却容器82は、その内部に導入される気体(冷却用手段36を通る冷却水によって冷却されて約200℃〜600℃になったもの)を約60℃〜70℃に冷却するためのものである。トラップ86a,86b,86cやトラップ94a,94b,94cは、約60℃〜70℃に冷却された気体を例えば2℃等の低温で液化して捕集するためのものであり、例えばトラップ86a,94aで液化される物質と、トラップ86b,94bで液化される物質と、トラップ86c,94cで液化される物質とはそれぞれ異なるものにするように冷却温度を異なるようにするのが望ましい。図1では、3個のトラップ86a,86b,86cや3個のトラップ94a,94b,94cを直列に連結した状態を示したが、直列に連結するトラップの数は3個に限るものではない。
【0018】
連絡パイプ84a,84b,84c,88は、冷却容器82や複数のトラップ86a,86b,86cの内部空間の上位と連絡しており、真空ポンプ90によって作り出される真空圧(負圧)は、複数のトラップ86c,86b,86aと冷却容器82を経て連絡パイプ80,81に及ぶように設定されている。また、連絡パイプ92a,92b,92c,96は、冷却容器82や複数のトラップ94a,94b,94cの内部空間の上位と連絡しており、真空ポンプ98によって作り出される真空圧(負圧)は、複数のトラップ86c,86b,86aと冷却容器82を経て連絡パイプ80,81に及ぶように設定されている。
連絡パイプ80,81のいずれかは、切換バルブ79を介して下方排出部材60を経てスクリュー50を収容する空間56と連絡し、その空間56は坩堝30の内部空間と連絡しているので、真空ポンプ90または真空ポンプ98を作動させた場合に、その真空圧は坩堝30の内部空間に低圧となって及ぶ。即ち、真空ポンプ90,98は、密閉状態(機密的に遮断された状態)で坩堝30の内部と連絡する
【0019】
次に、被処理物の分解について説明する。
被処理物を入れた受入ホッパ62から、ロータリーバルブ64を開いて所定量の被処理物を真空補正室66に供給する。その後、ロータリーバルブ64を閉じて、真空補正室66内において真空装置70によって被処理物を真空状態にし、その後、ロータリーバルブ64を開いて、真空状熊にされた被処理物をスクリュー50の上に落す。
この際、切換バルブ79を切換えて連絡パイプ80と支持部材38の空間56とを連絡させ、真空ポンプ90を作動させて真空ポンプ90の真空圧を、坩堝30の内部空間に及ばせる。真空ポンプ90では真空圧であるが、坩堝30の内部空間では真空圧に近い低圧になる。更に、スクリューモーター52を作動させてスクリュー50を回転させると共に、モーター22を作動させて本体10と坩堝30とを回転させる。
【0020】
スクリュー50の上に落ちた被処理物は、スクリュー50の回転によってスクリュー50の表面を移動して坩堝30の内部に投入される。坩堝30の内部に投入された被処理物は、坩堝30(本体10)の回転に伴って螺旋状溝32に沿って第一端面部材16側に移動する。被処理物は、第一端面部材16に近い位置に来ると、高周波コイル44によって加熱される。高周波コイル44で坩堝30内の被処理物に含まれる有害物質を気化する温度(例えば240℃〜800℃)で加熱する。高周波コイル44で加熱する温度は、被処理物に含まれる有害物質の種類に応じて調節する。
この結果、坩堝30の内部において被処理物は、真空ポンプ90によって作り出される低圧による減圧状態で、しかも高周波コイル44によって高温で加熱される。
【0021】
被処理物は高周波コイル44で加熱されて、被処理物に含まれる有害物質は分解されて気化される。例えば、ベンゼンやトルエンやキシレン等の油分は、240℃以上になると気化する。また、被処理物に含まれる塩素は、300℃以上になると気化する。このため、高周波コイル44は、先ず塩素が気化する温度以下で被処理物を加熱し、その加熱が終了した後、塩素が気化する温度以上で被処理物を加熱する。塩素が気化しない温度(例えば240℃〜290℃)で被処理物を加熱すると、被処理物からは例えばベンゼンやトルエンやキシレン等の油分が気化する。
【0022】
被処理物に含まれる例えばベンゼンやトルエンやキシレン等の油分が坩堝30内で充分に気化した後、その気化した気体には、真空ポンプ90によって作り出される真空圧によって、坩堝30から支持部材38の空間56と連絡パイプ80と冷却容器82とトラップ86a,86b,86cを経て真空ポンプ90に吸引される力が働く。しかし、この吸引力のみでは坩堝30内で発生した気体が坩堝30内から排出されるには時間がかかる。
【0023】
このため、窒素導入装置48から少量の窒素を間欠的または連続的に坩堝30内に噴射する。例えば、1秒ごとに約1ccの窒素を噴射する。坩堝30内に噴射された窒素は坩堝30内の高温によって膨張する。被処理物に含まれた物質から気化されたベンゼンやトルエンやキシレン等の油分は、坩堝30内に噴射されて膨張した窒素によって押されると共に、真空ポンプ90によって吸引されて、真空ポンプ90に向けて移動させられる。また、窒素を坩堝30内に順次投入することで、坩堝30内に最初に若干酸素が含まれていた含まれていたとしても、坩堝30内から酸素が無くなり、無酸素状態で被処理物が加熱されることになる。このように、坩堝30内に少量の窒素を投入することで、その投入した窒素が坩堝30内で発生した気体を移動させてスムースに坩堝30内から取出すことができる。窒素の投入位置は、気化された気体を中心として真空ポンプ90の反対側にするのが望ましい。なお、窒素以外の気体(酸素、水素、二酸化炭素)の場合には不具合が生じるので、坩堝30内に投入する気体は経済性からも窒素が望ましい。
【0024】
坩堝30内で被処理物に含まれた物質から気化した気体は、真空ポンプ90による吸引力と坩堝30内で膨張した窒素とによって、坩堝30から支持部材38の空間56と連絡パイプ80を経て冷却容器82に至る。坩堝30内で気化した気体は、坩堝30から支持部材38の空間56に至るまでに、冷却用部材36内の冷却水と、第一空間40内の窒素と、冷却用手段46の冷却水によって、ある程度は冷却される。
冷却容器82に至った気体はそこで約60℃〜70℃に冷却され、その後トラップ86a,86b,86cで冷却され、気体はトラップ86a,86b,86cで液状にして、トラップ86a,86b,86c内に保管される。有害物質を分解した気化した物質は真空ポンプ90に至るまでに液化され、真空ポンプ90からはきれいな空気のみが排出される。トラップ86a,86b,86c内に保管された物質は、各物質に分離してリサイクル原料として再利用できる。
【0025】
塩素が気化しない温度で被処理物を充分加熱して油分等を除去した後、高周波コイル44の加熱温度を上げ、塩素が気化する温度(例えば300℃〜800℃)で被処理物を加熱する。それと共に、切換バルブ79を切換えて、連絡パイプ81と支持部材38の空間56とを連絡させる。更に、真空ポンプ98を作動させる。塩素が気化する温度で被処理物を加熱すると、被処理物からは塩素が気化する。被処理物に含まれる塩素が坩堝30内で充分に気化した後、坩堝30内に真空ポンプ98の真空圧(負圧)を及ぼすと共に、窒素導入装置48から少量の窒素を間欠的または連続的に坩堝30内に噴射する。坩堝30内に噴射されて高温によって膨張する窒素と、真空ポンプ98による吸引力とによって、気化した塩素は真空ポンプ98に向けて移動させられる。
【0026】
即ち、坩堝30内で気化した塩素は、連絡パイプ81を経て冷却容器82に至り、冷却容器82で約60℃〜70℃に冷却され、その後トラップ94a,94b,94cで更に冷却される。気化した塩素を含んだ物質はトラップ94a,94b,94cで液状にして、トラップ94a,94b,94c内に保管される。有害物質を分解した気化した物質は真空ポンプ98に至るまでに液化され、真空ポンプ98からはきれいな空気のみが排出される。トラップ94a,94b,94c内に保管された物質は、各物質に分離してリサイクル原料として再利用できる。
塩素を含まない物質と塩素を含んだ物質とに分けたのは、塩素を含んだ物質が他の物質と混ざり合うとダイオキシンが発生するおそれがあるので、そのおそれを防止するためである。
【0027】
加熱によって有害物質を分解して無害化した被処理物の残渣物は坩堝30内に残る。その後、モーター22の回転を逆にして本体10を逆に回転させると、無害化した残渣物は坩堝30の螺旋溝に32沿って坩堝30内を第二端面部材18側まで移動する。この移動して来た残渣物は、冷却用部材36に固定した掻揚げ板10で坩堝30の内壁から剥がされ、スクリュー50の上に落とされる。ここで、スクリューモーター52の回転を逆にしてスクリュー50を逆に回転させると、無害化した残渣物はスクリュー50の表面に沿って空間56内をスクリューモーター52側に移動する。空間56内を移動した無害化した残渣物は、その後、下方排出部材60内に落下させられる。下方排出部材60に落下した残渣物は、排出真空補正室74を経て、排出タンク78内に導入され、そこで貯蔵される。
【0028】
なお、切換バルブ79を介して冷却容器82と連絡する連絡パイプの数を2個(連絡パイプ80,81)としたが、3個以上としても良い。連絡パイプの数を3個以上とした場合には、冷却容器82から連絡パイプを介して冷却装置であるトラップに直列に連絡する通路を3個以上にする。
【0029】
【発明の第二実施形態】
次に、本発明の他の実施形態を図2乃至図4に基づいて説明する。
図2は、本発明の他の実施形態を示す有害物質除去装置の全体構成図である。図2において図1と同一参照番号は同一部材を示す。
図1では、有害物質除去装置の筒状の坩堝30に対して、被処理物の投入位置と取出し位置を同じ側としたが、図2に示す第二実施形態では、筒状の坩堝30を中心として被処理物の投入位置と取出し位置とを反対側に配置したものである。筒状の坩堝30が固定される一方の第一端面部材16には、坩堝30と反対側に支持部材100が固定されている。この支持部材100の内部に筒状の空間102が形成され、その空間102の一方は坩堝30の内部と連絡している。空間102の内部には、モータ104によって回転させられる投入用移送手段としてのスクリュー106が備えられている。スクリュー106は、シャフト108の外周にらせん状のリブまたはガイドを設けたものであり、このスクリュー106の回転によってらせん状のリブまたはガイドは、空間102に投入される被処理物を所定の方向に移動させる。
【0030】
支持部材100には、空間102より上方に通じる上方導入部材58が連結固定されている。上方導入部材58には、その上端に被処理物を保管するための受入ホッパ62と、その下位にロータリーバルブ64と、その下位に真空補正室66と、その下位にロータリーバルブ68とを順に備えるものである。真空補正室66は真空装置70によってその内部が真空にされる。上方導入部材58は被処理物を気密的に空間102に導入するものであり、被処理物を空間102への導入する際には、受入ホッパ62に投入された被処理物は真空補正室66で真空状態にされ、真空状態を保ったまま空間102内に投入される。空間102内に投入された被処理物は、スクリュー106の回転によって坩堝30側に移動させられ、最終的には坩堝30の内部に投入させられる。
【0031】
図3に示すように、スクリュー106のシャフト108は、内部に空間110を有する筒状の形状をしている。スクリュー106のシャフト108において坩堝30の反対側の端付近には、図3及び図4に示すように、シャフト108の中心軸に対して直角方向の一面において内外に通じる複数個の連絡穴112が形成されている。前記支持部材100には窒素を供給するための窒素投入手段114取付けられ、その窒素投入手段114から供給される窒素は、スクリュー106のシャフト108の連絡穴112からシャフト108の内部空間110に投入可能に配置されている。連絡穴112の外部開口部は、窒素投入手段114から窒素が投入される場合以外は、シール部材116によって閉鎖されている。
【0032】
以上のように構成されているので、受入ホッパ62に投入された被処理物は、上方導入部材58から支持部材100の空間102に至り、スクリュー106の回転によって坩堝30の内部に投入される。坩堝30の内部に投入された被処理物は、第一実施形態と同様に、高周波コイル44によって加熱、被処理物に含まれる有害物質を気化する。これと共に、窒素投入手段114から供給される窒素は、シャフト108に形成された連絡穴112を通して、シャフト108の空間110の内部に間欠的に導入される。即ち、坩堝30の内部の空間に窒素が間欠的に投入される。
【0033】
図2に示す第二実施形態では、坩堝30を中心として被処理物の投入位置と取出し位置とを反対側に配置しているので、図1に示す第二実施形態(本体10に対し、被処理物の投入位置と取出し位置を同じ側としたもの)と比べて、被処理物を坩堝30内に連続的に投入できると共に坩堝30内から連続的に排出できるので、処理効率をより向上させることができる。
また、この第二実施形態では、スクリュー106のシャフト108の内部に空間110を形成して、この空間110から窒素を坩堝30内に投入する。その際、シャフト108の周囲に連絡穴112を複数個設け、窒素投入手段114からの窒素を連絡穴112の外部からシャフト108の空間110内に投入するものである。これによって、シャフト108の回転に伴って、シャフト108の空間110内に窒素を間欠的に投入することができる。
【0034】
【発明の効果】
このように本発明によれば、坩堝を密閉した状態で低圧無酸素状態でしかも高温で有害物質を加熱し、しかも被処理物を自動的に坩堝内を通過させるものである。よって、従来のような扉を開け閉めして人的作業によって被処理物を出し入れするものと比べて、非常に熱効率が良く、分解速度が速く大量の被処理物を処理することができる。坩堝を開くことがないので、比較的低温で加熱処理を行ってランニングコストを安くすることができる。また、冷却装置によって有害物質を除去するので、二酸化炭素や悪臭を外部に出すことはない。
更に、坩堝内に窒素を投入することで吸引手段の吸引力と相俟って、坩堝内に発生した気化した有害物質を容易に坩堝から取出すことができる。
その上、処理済残渣物や抽出物質はリサイクル材料になり、ランニングコストの軽減だけでなく委託処理費や二次製晶販売売上等の収入が得られる。これにより有害物質の含有している廃棄物に関して高い処理能力と完全リサイクルを同時に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有害物質処装置の部分断面全体構成図である。
【図2】本発明に係る他の有害物質処装置の部分断面全体構成図である。
【図3】図2の要部断面図である。
【図4】図3のA−A線断面図である。
【符号の説明】
10 本体
30 坩堝
32 螺旋溝
36 冷却用部材
40 第一空間
42 第二空間
44 高周波コイル
46 冷却用手段
48 窒素投入手段
50 スクリュー
54 掻揚げ板
56 空間
58 上方導入部材
60 下方排出部材
78 排出タンク
79 切換バルブ
80 連絡パイプ
81 連絡パイプ
86a トラップ
86b トラップ
86c トラップ
90 真空ポンプ
94a トラップ
94b トラップ
94c トラップ
98 真空ポンプ
106 スクリュー
108 シャフト
110 空間
112 連絡穴
114 窒素投入手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for removing harmful substances for detoxifying incinerated ash etc. by thermally decomposing harmful substances contained in incinerated ash, medical waste, organic waste vehicles, contaminated soil, etc. in a crucible. Is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are various harmful substance removing devices for removing harmful substances such as PCBs contained in incinerated ash, medical waste, organic waste, contaminated soil, and the like. Among the conventionally known hazardous substance removal equipment, the high-temperature gasification melting furnace that burns the object to be treated containing the hazardous substance at a high temperature and vaporizes and removes the harmful substance from the object to be treated removes the harmful substance safely and reliably. It is known that peripheral devices are equipped with excellent devices. For this reason, the high-temperature gasification melting furnace apparatus for firing the object to be treated at a high temperature has attracted attention from incinerator manufacturers, local governments, and final processing companies.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in various known harmful substance removal devices and high-temperature gasification melting furnaces, the object to be processed is heated in an aerobic state. There was the disadvantage of releasing. Furthermore, since the high-temperature gasification melting furnace treats the workpiece at a high temperature, the refractory bricks inside the furnace are severely damaged, and the equipment itself is large, which requires labor and maintenance costs. There was a drawback of becoming higher.
[0004]
In addition, the present inventors have provided a prior art in which carbon dioxide is not generated by heating an object to be processed in a crucible in a vacuum state (Japanese Patent Publication No. 7-34902). In this prior art, the crucible is opened and closed every time the object to be processed is processed, and the temperature in the crucible is lowered every time it is opened and closed, resulting in a disadvantage that the processing efficiency is poor. Moreover, even if it tried to take out the gas extracted by heating a to-be-processed object outside with a suction device, there existed a fault that it took time to take out gas from a crucible.
[0005]
The apparatus of the present invention solves the problem between the conventional apparatuses, and heats the crucible in a sealed state where the crucible is not opened and is heated at a high pressure in a low pressure oxygen-free state to improve the processing efficiency and emit carbon dioxide. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for removing harmful substances that reduce the manufacturing cost by reducing the size of the apparatus and performing the heat treatment at a relatively low temperature to reduce the running cost.
Another object of the present invention is to allow gas generated by heat treatment to be easily taken out from the crucible.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The hazardous substance removing apparatus of the present invention includes a crucible for storing a processing object containing a toxic substance, a heating means for heating the inside of the crucible to vaporize a toxic substance contained in the processing object, and a suction force. A suction means for generating gas, a cooling device for liquefying and collecting vaporized harmful substances, and a device provided between the suction means and the crucible for liquefying the vaporized gas, and the crucible A transfer means for connecting and removing the workpiece to and from the crucible, an upper introduction member for feeding the workpiece into the transfer means in a state that can be hermetically shut off from the outside, A lower discharge member for discharging the object to be processed from the transfer means in a state that can be shut off automaticallyA nitrogen charging means for charging nitrogen into the crucible;The crucible, the cooling device, and the suction means are in a closed state, and the suction force by the suction means is exerted on the crucible through the cooling device.The transfer means for loading and discharging the processing object are disposed on the opposite side with the crucible as a center, and the suction means is disposed on the opposite side of the transfer means for charging with the crucible as the center.Is.
[0009]
  The hazardous substance removing apparatus of the present invention,in frontThe charging transfer means has a shaft that forms a space therein, and one end of the space of the shaft communicates with the crucible, and nitrogen from the nitrogen charging means is charged into the space. A communication hole for connecting the outside of the shaft and the space is provided around the shaft, and nitrogen from the nitrogen input means is input to the space from the outside of the shaft through the communication hole.
  The harmful substance removing apparatus of the present invention forms a spiral groove in the rotation axis direction on the inner wall of the crucible, and moves the object to be processed along the spiral groove by the rotation of the crucible. And a scraping plate for dropping the object to be processed toward the transfer means in the crucible, and the scraping plate for treating the residue after vaporizing harmful substances from the object to be processed in the crucible.AtDrop it on the clew. Further, a plurality of communication passages that are switched by switching means are provided at positions where the crucible and the cooling device communicate with each other, and cooling devices are provided as many as the communication passages. A plurality of the cooling devices are connected in series via communication pipes.
  Further, two cooling spaces are provided on the outer periphery of the crucible, and the heating means is provided in one cooling space, nitrogen is introduced, and cooling water is introduced into another cooling space. The upper introduction member and the lower discharge member are arranged on one side with respect to the crucible, and the transfer means puts the workpiece into the crucible and removes the workpiece from the crucible.
[0010]
First Embodiment of the Invention
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hazardous substance removing apparatus according to the present invention. This apparatus has a substantially cylindrical main body 10, and members outside the main body 10 include a first cylinder member 12, a second cylinder member 14, a first end face member 16, and a second end face member 18. Although the first cylinder member 12 and the second cylinder member 14 are separated from each other in FIG. 1, they may be a single member. The apparatus further includes a base 20, a motor 22 capable of reversible rotation is fixed to the base 20, and a rotary shaft 24 of the motor 22 is rotatably supported by a bearing 26 fixed to the base 20. To do. Two wheels 28 are fixed to the rotary shaft 24 at an interval. The wheels 28 are engaged with the first end face member 16 and the second end face member 18 of the main body 10, and the main body 10 is driven by the motor 22. It is rotated at a predetermined position.
[0011]
A cylindrical crucible 30 is provided inside the main body 10, and both ends of the crucible 30 are fixed to the inner walls of the first end face member 16 and the second end face member 18, and the crucible 30 rotates together with the main body 10. It is set as follows. One end of the cylindrical crucible 30 is closed by the first end face member 16. A spiral groove 32 is formed on the inner wall of the cylindrical crucible 30 so as to proceed in the cylindrical axial direction.
A workpiece entry / exit device 34 that passes through the center of the second end surface member 18 of the main body 10 and reaches the inside of the crucible 30 is fixed to the base 20. The workpiece entry / exit device 34 includes a cooling member 36 that penetrates the second end surface member 18 in and out and communicates with the internal space of the cylindrical crucible 30, and a support member 38 that supports the cooling member 36. Become. The cooling member 36 fixed to the base 20 is set so as to maintain a hermetically sealed state at the joint portion with the rotating second end face member 18. In the cooling member 36, cooling water is supplied from a cooling water circulation means (not shown) via a support member 38, and the cooling water circulated through the cooling member 36 circulates through the support member 38. Returned to the means. Since this technical content is publicly known, the description thereof is omitted here.
[0012]
Inside the main body 10 and outside the cylindrical crucible 30, a first space 40 that is a cooling space for containing gas is formed on the first end face member 16 side, and on the second end face member 18 side. A second space 42 that is a cooling space for accommodating the cooling water is formed. In the vicinity of the first end face member 16 in the first space 40, a high frequency coil 44 is provided as a heating means for heating the crucible 30 over the outer periphery of the crucible 30. The high-frequency coil 44 heats the workpiece to be introduced into the crucible 30 to about 800 ° C. according to the type of the workpiece, and the heating temperature can be freely adjusted.
[0013]
The cooling means 46 and the nitrogen charging means 48 are attached to the outside of the first end face member 16 and rotate together with the first end face member 16 (main body 10). The cooling means 46 is for cooling the workpiece in the crucible 30 by introducing cooling water therein according to the timing. The nitrogen input means 48 supplies nitrogen into the first space 40 and fills the first space 40 with nitrogen. The nitrogen charging means 48 further supplies a small amount of nitrogen intermittently to the internal space of the crucible 30 via the first end face member 16.
[0014]
A horizontal space 56 is formed in the cooling member 36 and the support member 38 to connect them, and a screw 50 as a transfer means is provided in the space 56. The screw 50 has a shape in which a spiral rib or guide is provided on the outer periphery of the shaft, and the workpiece is moved along the space between the spiral rib or guide by the rotation of the screw 50. It is. One end of the cooling member 36 and one end of the screw 50 are exposed in the internal space of the cylindrical crucible 30. The screw 50 extends from the cooling member 36 to the inside of the crucible 30. A screw motor 52 for rotating the screw 50 in a reversible direction is provided at the other end opposite to the end of the screw 50 on the crucible 30 side. On the internal space side of the crucible 30 in the cooling member 36, a fried plate 54 for dropping an object to be processed attached to the inner wall of the crucible 30 is attached.
[0015]
A tubular upper introduction member 58 that communicates above the space 56 and a tubular lower discharge member 60 that communicates below the space 56 are connected and fixed to the support member 38 so as to communicate with the screw motor 52 side of the space 56. ing. The upper introduction member 58 introduces the workpiece into the space 56 in an airtight manner, and the lower discharge member 60 discharges the workpiece from the space 56 in an airtight manner. The upper introduction member 58 is sequentially provided with a receiving hopper 62 for storing an object to be processed at its upper end, a rotary valve 64 at a lower position, a vacuum correction chamber 66 at a lower position, and a rotary valve 68 at a lower position. Is. The inside of the vacuum correction chamber 66 is evacuated by a vacuum device 70. That is, the object to be processed that has entered the vacuum correction chamber 66 is maintained in a vacuum state, and the airtightness of the space 56 is maintained when the object to be processed is introduced into the space 56. The lower discharge member 60 is provided with a rotary valve 72, a vacuum correction chamber 74 at a lower position thereof, and a rotary valve 76 at a lower position in that order from the upper side to the lower side, and the lower end of the lower discharge member 60 is discharged. In communication with the tank 78. The vacuum correction chamber 74 is also evacuated by the vacuum device 70. That is, before the residue of the object to be processed is discharged from the space 56 to the discharge tank 78, the vacuum correction chamber 74 is evacuated so that the airtightness of the space 56 is maintained.
[0016]
The space 56 located in the support member 38 communicates with two communication pipes (communication passages) 80 and 81 via a switching valve 79, and the two communication pipes 80 and 81 communicate with the cooling container 82. . The switching valve 79 communicates either the communication pipe 80 or the communication pipe 81 with the space 56 of the support member 38. The cooling container 82 is connected in series with traps 86a, 86b, 86c, which are cooling devices, via communication pipes 84a, 84b, 84c, and the last trap 86c in series serves as a suction means via a communication pipe 88. In communication with the vacuum pump 90. The cooling vessel 82 further connects the traps 94a, 94b, 94c, which are cooling devices, in series via communication pipes 92a, 92b, 92c, and the last trap 94c in series is suction means via the connection pipe 96. As a vacuum pump 98.
[0017]
The cooling vessel 82 is for cooling the gas introduced into the inside thereof (cooled to about 200 ° C. to 600 ° C. by cooling water passing through the cooling means 36) to about 60 ° C. to 70 ° C. is there. The traps 86a, 86b, 86c and traps 94a, 94b, 94c are for liquefying and collecting the gas cooled to about 60 ° C. to 70 ° C. at a low temperature such as 2 ° C., for example, the trap 86a, It is desirable that the cooling temperature is different so that the substance liquefied by 94a, the substance liquefied by the traps 86b and 94b, and the substance liquefied by the traps 86c and 94c are different from each other. Although FIG. 1 shows a state in which three traps 86a, 86b, 86c and three traps 94a, 94b, 94c are connected in series, the number of traps connected in series is not limited to three.
[0018]
The communication pipes 84a, 84b, 84c, 88 communicate with the upper space of the cooling vessel 82 and the plurality of traps 86a, 86b, 86c, and the vacuum pressure (negative pressure) generated by the vacuum pump 90 is plural. It is set so as to reach the communication pipes 80 and 81 through the traps 86c, 86b and 86a and the cooling vessel 82. The communication pipes 92a, 92b, 92c, 96 communicate with the cooling vessel 82 and the upper space of the plurality of traps 94a, 94b, 94c, and the vacuum pressure (negative pressure) created by the vacuum pump 98 is The plurality of traps 86c, 86b, 86a and the cooling vessel 82 are set so as to reach the communication pipes 80, 81.
Any one of the connection pipes 80 and 81 communicates with the space 56 for accommodating the screw 50 via the lower discharge member 60 via the switching valve 79, and the space 56 communicates with the internal space of the crucible 30. When the pump 90 or the vacuum pump 98 is operated, the vacuum pressure reaches a low pressure in the inner space of the crucible 30. That is, the vacuum pumps 90 and 98 communicate with the inside of the crucible 30 in a sealed state (a state that is secretly shut off).
[0019]
Next, decomposition of the workpiece will be described.
The rotary valve 64 is opened from the receiving hopper 62 in which the workpiece is placed, and a predetermined amount of the workpiece is supplied to the vacuum correction chamber 66. Thereafter, the rotary valve 64 is closed and the object to be processed is evacuated by the vacuum device 70 in the vacuum correction chamber 66, and then the rotary valve 64 is opened and the object to be processed in a vacuum shape is placed on the screw 50. To drop.
At this time, the switching valve 79 is switched to connect the communication pipe 80 and the space 56 of the support member 38, and the vacuum pump 90 is operated to apply the vacuum pressure of the vacuum pump 90 to the internal space of the crucible 30. Although the vacuum pressure is in the vacuum pump 90, the pressure in the inner space of the crucible 30 is a low pressure close to the vacuum pressure. Further, the screw motor 52 is operated to rotate the screw 50, and the motor 22 is operated to rotate the main body 10 and the crucible 30.
[0020]
The object to be processed that has fallen on the screw 50 moves on the surface of the screw 50 by the rotation of the screw 50 and is put into the crucible 30. The object to be processed put into the crucible 30 moves toward the first end face member 16 along the spiral groove 32 along with the rotation of the crucible 30 (main body 10). When the workpiece reaches a position close to the first end face member 16, the workpiece is heated by the high frequency coil 44. The high-frequency coil 44 is heated at a temperature (for example, 240 ° C. to 800 ° C.) that vaporizes harmful substances contained in the object to be processed in the crucible 30. The temperature heated by the high frequency coil 44 is adjusted in accordance with the type of harmful substance contained in the object to be processed.
As a result, the object to be processed is heated in the crucible 30 at a high temperature by the high-frequency coil 44 in a reduced pressure state due to the low pressure created by the vacuum pump 90.
[0021]
The object to be processed is heated by the high frequency coil 44, and harmful substances contained in the object to be processed are decomposed and vaporized. For example, oils such as benzene, toluene and xylene vaporize when the temperature reaches 240 ° C or higher. Further, chlorine contained in the object to be processed is vaporized when the temperature is 300 ° C. or higher. For this reason, the high frequency coil 44 first heats the object to be processed at a temperature equal to or lower than the temperature at which chlorine vaporizes, and after the heating is finished, heats the object to be processed at a temperature equal to or higher than the temperature at which chlorine vaporizes. When the object to be treated is heated at a temperature at which chlorine is not vaporized (for example, 240 ° C. to 290 ° C.), oil such as benzene, toluene, xylene, etc. is vaporized from the object to be treated.
[0022]
After oil such as benzene, toluene or xylene contained in the object to be processed is sufficiently vaporized in the crucible 30, the vaporized gas is separated from the crucible 30 by the vacuum pressure generated by the vacuum pump 90. The force sucked by the vacuum pump 90 through the space 56, the connecting pipe 80, the cooling vessel 82, and the traps 86a, 86b, 86c is applied. However, it takes time for the gas generated in the crucible 30 to be discharged from the crucible 30 with this suction force alone.
[0023]
For this reason, a small amount of nitrogen is intermittently or continuously injected into the crucible 30 from the nitrogen introducing device 48. For example, about 1 cc of nitrogen is injected every second. Nitrogen injected into the crucible 30 expands due to the high temperature in the crucible 30. Oils such as benzene, toluene, and xylene vaporized from the substance contained in the object to be processed are pushed by the nitrogen that is injected into the crucible 30 and expanded, and sucked by the vacuum pump 90 and directed to the vacuum pump 90. Moved. Further, by sequentially introducing nitrogen into the crucible 30, even if the crucible 30 initially contains a little oxygen, the oxygen disappears from the crucible 30, and the object to be processed is in an oxygen-free state. It will be heated. In this way, by introducing a small amount of nitrogen into the crucible 30, the introduced nitrogen can move the gas generated in the crucible 30 and can be smoothly taken out from the crucible 30. The nitrogen input position is preferably on the opposite side of the vacuum pump 90 with the vaporized gas as the center. In addition, in the case of gases other than nitrogen (oxygen, hydrogen, carbon dioxide), troubles occur, and therefore, the gas to be introduced into the crucible 30 is preferably nitrogen from the viewpoint of economy.
[0024]
The gas vaporized from the substance contained in the object to be processed in the crucible 30 passes from the crucible 30 through the space 56 of the support member 38 and the communication pipe 80 by the suction force of the vacuum pump 90 and the nitrogen expanded in the crucible 30. It reaches the cooling container 82. The gas vaporized in the crucible 30 reaches the space 56 of the support member 38 from the crucible 30 by the cooling water in the cooling member 36, the nitrogen in the first space 40, and the cooling water in the cooling means 46. , Cooled to some extent.
The gas that reaches the cooling container 82 is cooled to about 60 ° C. to 70 ° C., and then cooled by traps 86a, 86b, and 86c. Stored in. The vaporized substance obtained by decomposing the harmful substances is liquefied before reaching the vacuum pump 90, and only clean air is discharged from the vacuum pump 90. Substances stored in the traps 86a, 86b, 86c can be separated into each substance and reused as a recycled material.
[0025]
After the object to be treated is sufficiently heated at a temperature at which chlorine is not vaporized to remove oil and the like, the heating temperature of the high-frequency coil 44 is increased, and the object to be treated is heated at a temperature at which chlorine is vaporized (for example, 300 ° C. to 800 ° C.). . At the same time, the switching valve 79 is switched to connect the communication pipe 81 and the space 56 of the support member 38. Further, the vacuum pump 98 is operated. When a workpiece is heated at a temperature at which chlorine vaporizes, chlorine vaporizes from the workpiece. After the chlorine contained in the workpiece is sufficiently vaporized in the crucible 30, the vacuum pressure (negative pressure) of the vacuum pump 98 is applied to the crucible 30 and a small amount of nitrogen is intermittently or continuously supplied from the nitrogen introduction device 48. Inject into the crucible 30. The vaporized chlorine is moved toward the vacuum pump 98 by the nitrogen injected into the crucible 30 and expanding due to the high temperature and the suction force of the vacuum pump 98.
[0026]
That is, chlorine vaporized in the crucible 30 reaches the cooling vessel 82 through the connection pipe 81, is cooled to about 60 ° C. to 70 ° C. by the cooling vessel 82, and is further cooled by traps 94a, 94b, 94c. The vaporized substance containing chlorine is liquefied by traps 94a, 94b and 94c and stored in the traps 94a, 94b and 94c. The vaporized substance obtained by decomposing the harmful substances is liquefied before reaching the vacuum pump 98, and only clean air is discharged from the vacuum pump 98. The substances stored in the traps 94a, 94b, 94c can be separated into each substance and reused as a recycled material.
The reason why the substance containing chlorine is divided into the substance containing chlorine is to prevent dioxin from being generated when the substance containing chlorine is mixed with other substances.
[0027]
The residue of the object to be processed, which has been made harmless by decomposing harmful substances by heating, remains in the crucible 30. Thereafter, when the rotation of the motor 22 is reversed and the main body 10 is rotated in the reverse direction, the detoxified residue moves along the spiral groove 32 of the crucible 30 through the crucible 30 to the second end face member 18 side. The moved residue is peeled off from the inner wall of the crucible 30 by the scraping plate 10 fixed to the cooling member 36 and dropped onto the screw 50. Here, when the screw 50 is rotated in the reverse direction, the detoxified residue moves to the screw motor 52 side in the space 56 along the surface of the screw 50. The detoxified residue that has moved through the space 56 is then dropped into the lower discharge member 60. The residue dropped on the lower discharge member 60 is introduced into the discharge tank 78 through the discharge vacuum correction chamber 74 and stored therein.
[0028]
Although the number of communication pipes that communicate with the cooling container 82 via the switching valve 79 is two (communication pipes 80 and 81), it may be three or more. When the number of connecting pipes is three or more, three or more passages are connected in series from the cooling vessel 82 to the trap serving as a cooling device via the connecting pipe.
[0029]
Second Embodiment of the Invention
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a harmful substance removing apparatus showing another embodiment of the present invention. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members.
In FIG. 1, the input position and the extraction position of the object to be processed are set on the same side with respect to the cylindrical crucible 30 of the harmful substance removing apparatus. However, in the second embodiment shown in FIG. As the center, the input position and the extraction position of the workpiece are arranged on the opposite side. The support member 100 is fixed to the first end surface member 16 to which the cylindrical crucible 30 is fixed on the side opposite to the crucible 30. A cylindrical space 102 is formed inside the support member 100, and one of the spaces 102 communicates with the inside of the crucible 30. Inside the space 102, a screw 106 is provided as a feeding transfer means that is rotated by a motor 104. The screw 106 is provided with a helical rib or guide on the outer periphery of the shaft 108. The helical rib or guide rotates the workpiece 106 in a predetermined direction by rotating the screw 106. Move.
[0030]
An upper introduction member 58 that communicates with the support member 100 from above the space 102 is connected and fixed. The upper introduction member 58 is sequentially provided with a receiving hopper 62 for storing an object to be processed at its upper end, a rotary valve 64 at a lower position, a vacuum correction chamber 66 at a lower position, and a rotary valve 68 at a lower position. Is. The inside of the vacuum correction chamber 66 is evacuated by a vacuum device 70. The upper introduction member 58 introduces the object to be processed into the space 102 in an airtight manner. When the object to be processed is introduced into the space 102, the object to be processed put into the receiving hopper 62 is in the vacuum correction chamber 66. The vacuum state is established, and the vacuum chamber 102 is put into the space 102 while maintaining the vacuum state. The object to be processed put into the space 102 is moved to the crucible 30 side by the rotation of the screw 106 and finally put into the crucible 30.
[0031]
As shown in FIG. 3, the shaft 108 of the screw 106 has a cylindrical shape having a space 110 inside. In the vicinity of the opposite end of the crucible 30 in the shaft 108 of the screw 106, as shown in FIGS. 3 and 4, there are a plurality of communication holes 112 that communicate inward and outward on one surface in a direction perpendicular to the central axis of the shaft 108. Is formed. The support member 100 is provided with a nitrogen input means 114 for supplying nitrogen, and the nitrogen supplied from the nitrogen input means 114 can be input into the internal space 110 of the shaft 108 from the communication hole 112 of the shaft 108 of the screw 106. Is arranged. The external opening of the communication hole 112 is closed by a seal member 116 except when nitrogen is supplied from the nitrogen input means 114.
[0032]
Since it is configured as described above, the object to be processed put into the receiving hopper 62 reaches the space 102 of the support member 100 from the upper introduction member 58 and is put into the crucible 30 by the rotation of the screw 106. As in the first embodiment, the object to be processed put into the crucible 30 is heated by the high-frequency coil 44 to vaporize harmful substances contained in the object to be processed. At the same time, nitrogen supplied from the nitrogen charging means 114 is intermittently introduced into the space 110 of the shaft 108 through the communication hole 112 formed in the shaft 108. That is, nitrogen is intermittently introduced into the space inside the crucible 30.
[0033]
In the second embodiment shown in FIG. 2, the workpiece input position and the extraction position are arranged on the opposite sides with the crucible 30 as the center, so the second embodiment shown in FIG. Compared with the case where the input position and the extraction position of the processing object are on the same side), the processing object can be continuously input into the crucible 30 and can be continuously discharged from the crucible 30, thereby further improving the processing efficiency. be able to.
In the second embodiment, a space 110 is formed inside the shaft 108 of the screw 106, and nitrogen is introduced into the crucible 30 from the space 110. At that time, a plurality of communication holes 112 are provided around the shaft 108, and nitrogen from the nitrogen charging means 114 is input into the space 110 of the shaft 108 from the outside of the communication holes 112. Thus, nitrogen can be intermittently introduced into the space 110 of the shaft 108 as the shaft 108 rotates.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a harmful substance is heated at a high temperature in a low-pressure oxygen-free state in a state where the crucible is sealed, and the workpiece is automatically passed through the crucible. Therefore, as compared with the conventional case in which the door is opened and closed and the processing object is taken in and out by human work, the thermal processing is very good and the decomposition speed is high, so that a large amount of the processing object can be processed. Since the crucible is not opened, the heat treatment can be performed at a relatively low temperature to reduce the running cost. Further, since harmful substances are removed by the cooling device, carbon dioxide and bad odor are not emitted to the outside.
Furthermore, by introducing nitrogen into the crucible, in combination with the suction force of the suction means, the vaporized harmful substance generated in the crucible can be easily taken out from the crucible.
In addition, the processed residue and the extracted substance become recycled materials, and not only the running cost is reduced, but also income such as consignment processing costs and secondary crystal sales sales is obtained. As a result, it is possible to simultaneously realize high processing capacity and complete recycling of waste containing harmful substances.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall partial cross-sectional view of a hazardous substance processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional overall configuration diagram of another hazardous substance processing apparatus according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of a main part of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Body
30 crucibles
32 Spiral groove
36 Cooling members
40 First space
42 Second space
44 high frequency coil
46 Cooling means
48 Nitrogen charging means
50 screw
54 Raised board
56 spaces
58 Upper introduction member
60 Lower discharge member
78 Discharge tank
79 Switching valve
80 Connection pipe
81 Connection pipe
86a trap
86b trap
86c trap
90 Vacuum pump
94a trap
94b trap
94c trap
98 vacuum pump
106 screw
108 shaft
110 space
112 Contact hole
114 Nitrogen charging means

Claims (9)

有害物質を含む被処理物を収容するための坩堝と、その坩堝内を加熱して被処理物に含まれる有害物質を気化させるための加熱手段と、吸引力を発生させる吸引手段と、気化した有害物質を液化して捕集するためのものであって前記吸引手段と前記坩堝との間に備えられるもので気化した気体を液化させる冷却装置と、前記坩堝の内部と連絡して被処理物を坩堝に出し入れするための移送手段と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段に投入するための上方導入部材と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段から排出するための下方排出部材と、前記坩堝内に窒素を投入するための窒素投入手段とを有し、前記坩堝と前記冷却装置と前記吸引手段との間を閉鎖状態に連絡し、前記吸引手段による吸引力を前記冷却装置を介して前記坩堝内に及ぼすようにし、前記坩堝を中心として被処理物の投入用移送手段と排出用移送手段とを反対側に配置すると共に、前記坩堝を中心として前記投入用移送手段の反対側に前記吸引手段を配置することを特徴とする有害物質除去装置。A crucible for containing the object to be treated containing harmful substances, a heating means for heating the inside of the crucible to vaporize the harmful substances contained in the object to be treated, a suction means for generating a suction force, and vaporized A cooling device for liquefying and collecting harmful substances, provided between the suction means and the crucible, for liquefying the vaporized gas, and communicating with the inside of the crucible to be processed A transfer means for taking the material into and out of the crucible, an upper introduction member for feeding the object into the transfer means in a state that can be hermetically shut off from the outside, and a process in a state that can be shut off hermetically from the outside A lower discharge member for discharging an object from the transfer means, and a nitrogen input means for supplying nitrogen into the crucible, and the crucible, the cooling device, and the suction means are closed. Contact, suction force by the suction means Together with the via a cooling device so as on the crucible, is arranged on the opposite side of the exhaust transfer means and the input for the transfer means of the workpiece about said crucible, the closing for transferring about said crucible An apparatus for removing harmful substances , wherein the suction means is arranged on the opposite side of the means . 前記投入用移送手段が内部に空間を形成するシャフトを有し、そのシャフトの空間の一端が前記坩堝と連絡し、前記窒素投入手段からの窒素を前記空間に投入することを特徴とする請求項記載の有害物質除去装置。The said transfer means has a shaft which forms a space inside, one end of the space of the shaft communicates with the crucible, and nitrogen from the nitrogen input means is input to the space. 1 hazardous substance removing apparatus according. 前記シャフトの周囲にそのシャフトの外部と前記空間とを連絡する連絡穴を設け、前記窒素投入手段からの窒素を前記シャフトの外部から前記連絡穴を介して前記空間に投入することを特徴とする請求項記載の有害物質除去装置。A communication hole for connecting the outside of the shaft and the space is provided around the shaft, and nitrogen from the nitrogen input means is input to the space from the outside of the shaft through the communication hole. The hazardous substance removing device according to claim 2 . 有害物質を含む被処理物を収容するための坩堝と、その坩堝内を加熱して被処理物に含まれる有害物質を気化させるための加熱手段と、吸引力を発生させる吸引手段と、気化した有害物質を液化して捕集するためのものであって前記吸引手段と前記坩堝との間に備えられるもので気化した気体を液化させる冷却装置と、前記坩堝の内部と連絡して被処理物を坩堝に出し入れするための移送手段と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段に投入するための上方導入部材と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段から排出するための下方排出部材とを有し、前記坩堝と前記冷却装置と前記吸引手段との間を閉鎖状態に連絡し、前記吸引手段による吸引力を前記冷却装置を介して前記坩堝内に及ぼすようにし、前記坩堝の内壁に回転軸方向に螺旋溝を形成し、前記坩堝の回転によって被処理物を前記螺旋溝に沿って移動させることを特徴とする有害物質除去装置。 A crucible for containing the object to be treated containing harmful substances, a heating means for heating the inside of the crucible to vaporize the harmful substances contained in the object to be treated, a suction means for generating a suction force, and vaporized A cooling device for liquefying and collecting harmful substances, provided between the suction means and the crucible, for liquefying the vaporized gas, and communicating with the inside of the crucible to be processed A transfer means for taking the material into and out of the crucible, an upper introduction member for feeding the object into the transfer means in a state that can be hermetically shut off from the outside, and a process in a state that can be shut off hermetically from the outside A lower discharge member for discharging an object from the transfer means, and the crucible, the cooling device, and the suction means are connected in a closed state, and the suction force by the suction means is passed through the cooling device. In the crucible Wherein the rotation axis direction to the inner wall of the crucible to form a spiral groove, the crucible object to be treated the hazardous substance removing apparatus you and moving along the spiral groove by rotation of the. 前記坩堝内に被処理物を前記移送手段に向けて落下させるための掻揚げ板を備え、前記坩堝内において被処理物から有害物質を気化した後の処理済残渣物を前記掻揚げ板でスクリューに落下させることを特徴とする請求項記載の有害物質除去装置。A scraping plate for dropping the object to be processed toward the transfer means is provided in the crucible, and the processed residue after vaporizing harmful substances from the object to be processed in the crucible is scanned with the scraping plate . 2. The hazardous substance removing device according to claim 1 , wherein the harmful substance removing device is dropped on a clew. 前記坩堝と前記冷却装置とを連絡する位置に切換手段で切換えられる複数の連絡通路を設け、前記連絡通路の数だけ冷却装置を備えることを特徴とする請求項記載の有害物質除去装置。A plurality of communication passages to be switched by the switching means in a position to contact with the said crucible cooling device provided, hazardous substance removing apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises only a cooling device number of the communication passage. 前記冷却装置は複数の装置を連絡パイプを介して複数個直列に連結したことを特徴とする請求項に記載の有害物質除去装置。The hazardous substance removing device according to claim 1 , wherein the cooling device includes a plurality of devices connected in series via a communication pipe. 有害物質を含む被処理物を収容するための坩堝と、その坩堝内を加熱して被処理物に含まれる有害物質を気化させるための加熱手段と、吸引力を発生させる吸引手段と、気化した有害物質を液化して捕集するためのものであって前記吸引手段と前記坩堝との間に備えられるもので気化した気体を液化させる冷却装置と、前記坩堝の内部と連絡して被処理物を坩堝に出し入れするための移送手段と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段に投入するための上方導入部材と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段から排出するための下方排出部材とを有し、前記坩堝と前記冷却装置と前記吸引手段との間を閉鎖状態に連絡し、前記吸引手段による吸引力を前記冷却装置を介して前記坩堝内に及ぼすようにし、前記坩堝の外周部に2つの冷却用空間を設け、1つの冷却用空間に前記加熱手段を備えると共に窒素を入れ、他の冷却用空間に冷却水を導入することを特徴とする有害物質除去装置。 A crucible for containing the object to be treated containing harmful substances, a heating means for heating the inside of the crucible to vaporize the harmful substances contained in the object to be treated, a suction means for generating a suction force, and vaporized A cooling device for liquefying and collecting harmful substances, provided between the suction means and the crucible, for liquefying the vaporized gas, and communicating with the inside of the crucible to be processed A transfer means for taking the material into and out of the crucible, an upper introduction member for feeding the object into the transfer means in a state that can be hermetically shut off from the outside, and a process in a state that can be shut off hermetically from the outside A lower discharge member for discharging an object from the transfer means, and the crucible, the cooling device, and the suction means are connected in a closed state, and the suction force by the suction means is passed through the cooling device. In the crucible Two cooling space provided on the outer peripheral portion of the crucible, nitrogen put together comprising said heating means one cooling space, hazardous substances you characterized by introducing cooling water into the other cooling space Removal device. 有害物質を含む被処理物を収容するための坩堝と、その坩堝内を加熱して被処理物に含まれる有害物質を気化させるための加熱手段と、吸引力を発生させる吸引手段と、気化した有害物質を液化して捕集するためのものであって前記吸引手段と前記坩堝との間に備えられるもので気化した気体を液化させる冷却装置と、前記坩堝の内部と連絡して被処理物を坩堝に出し入れするための移送手段と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段に投入するための上方導入部材と、外部と気密的に遮断可能な状態で被処理物を前記移送手段から排出するための下方排出部材とを有し、前記坩堝と前記冷却装置と前記吸引手段との間を閉鎖状態に連絡し、前記吸引手段による吸引力を前記冷却装置を介して前記坩堝内に及ぼすようにし、前記上方導入部材と前記下方排出部材とを前記坩堝に対して一方側に配置し、前記移送手段が被処理物を前記坩堝に投入すると共に被処理物を前記坩堝から取出すことを特徴とする有害物質除去装置。 A crucible for containing the object to be treated containing harmful substances, a heating means for heating the inside of the crucible to vaporize the harmful substances contained in the object to be treated, a suction means for generating a suction force, and vaporized A cooling device for liquefying and collecting harmful substances, provided between the suction means and the crucible, for liquefying the vaporized gas, and communicating with the inside of the crucible to be processed A transfer means for taking the material into and out of the crucible, an upper introduction member for feeding the object into the transfer means in a state that can be hermetically shut off from the outside, and a process in a state that can be shut off hermetically from the outside A lower discharge member for discharging an object from the transfer means, and the crucible, the cooling device, and the suction means are connected in a closed state, and the suction force by the suction means is passed through the cooling device. In the crucible The place and the upper introduction member and said lower discharge member to one side with respect to the crucible, said transfer means you characterized by taking out an object to be processed from the crucible with turning on the object to be processed in said crucible hazardous substance removal device.
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